JP2007232385A - 電子走査式レーダ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】各チャンネルのN個のデータからなる受信データRDを、各チャンネルについて時間方向にM(<N)個の複数の短時間データXskに切り出す切出し部19、短時間データから時系列相関行列の逆行列Rff−1を演算推定する逆行列推定部20、推定された時系列相関行列の逆行列から、CAPON位相情報Cksを演算する位相情報生成部21を有し、演算されたCAPON位相情報に基づいて、前記物標の距離、方位、相対速度などを検出する。
【選択図】 図3
Description
1.弱い物標物標からの反射波信号が、強い物標からの反射波信号に隠されてしまうこと。
2.位相情報の精度がFFTのメインローブの広がり、つまりサンプリング周波数とサンプリング点数によって一意に決定されてしまい、近距離では距離精度を優先させ、遠距離では方位精度を優先させるような、物体距離に応じた精度での検出が困難である 。FFTにより、近距離では距離精度を優先させ、遠距離では方位精度を優先させるような位相情報を得るためには、サンプリング周波数、サンプリング点数をハードウェアから変更する必要があり、回路構成が複雑化してしまう不都合があること。
などがある。
前記各チャンネルのN個のデータからなる受信データ(RD)を、各チャンネルについて時間方向にM(<N)個の複数の短時間データ(Xsk)に切り出す、短時間データ切出し部(19)、
前記短時間データ切り出し部で切り出された短時間データから時系列相関行列(Rff)を求めると共に、当該時系列相関行列の逆行列(Rff−1)を演算推定する相関行列・逆行列推定部(20)、
前記推定された時系列相関行列の逆行列及び前記切り出された短時間データから、CAPON位相情報(Cks)を演算するCAPON重みによる位相情報生成部(21)、
を有し、
前記演算されたCAPON位相情報に基づいて、前記物標の距離、方位、相対速度などを検出することを特徴として構成される。
図3は、本発明による電子走査式レーダ装置の1実施例を示すブロック図、図4は、短時間データ切り出し処理の内容を示す模式図、図5は、CAPON重み行列算出処理の内容を示す模式図、図6は、本発明による電子走査式レーダ装置の別の実施例を示すブロック図、図7は、位相情報の生成演算を、CAPONで行った場合(a)と、FFTで行った場合(b)の、距離分解能を比較する図、図8は、図7の要部の部分拡大図である。
fb1=fr−fd …(1)
fb2=fr+fd
…(2)
が成り立つ。
fr=(fb1+fb2)/2 …(3)
fd=(fb2−fb1)/2 …(4)
frおよびfdが求まれば、目標物の距離Rと速度Vを次の(5)(6)式により求めることができる。
R=(C/(4・ΔF・fm))・fr …(5)
V=(C/(2・f0))・fd …(6)
ここに、Cは光の速度、fmはFM変調周波数である。
N-M+1)
周波数fに対する時刻tにおけるCAPON重みWf(t)は、先に求めたRffの逆行列を使用し、(11)式に示すように書ける。
5……送信アンテナ
6……アンテナ素子
8……受信アンテナ
10……ミキサ
13……A/D変換器
17……物標検出部
19……短時間データ切出し部
20……相関行列・逆行列推定部
21……位相情報生成部
S3……ビート信号
Cks……位相情報
RD……受信データ
Rx……受信信号
Rff−1……逆行列
Tx……送信信号
Claims (4)
- 連続波に周波数変調を掛けた送信信号を、放射自在な送信アンテナ、複数のアンテナ素子からなる受信アンテナ、前記複数のアンテナ素子で受信される受信信号と前記送信信号をミキシングして、前記複数のアンテナ素子に対応した複数チャンネル分のビート信号を得るミキサ、前記ミキサと前記複数のアンテナ素子間に設けられ、前記複数のアンテナ素子を選択的に前記ミキサに接続する切替えスイッチ、前記ミキサで得られたビート信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングして各チャンネルについてN個のデータからなる受信データを得る、A/D変換器、前記A/D変換器によりサンプリングされた前記複数チャンネル分の受信データに基づいて物標の距離、方位、相対速度などを検出する、物標検出部、を有する、電子走査式レーダ装置において、
前記各チャンネルのN個のデータからなる受信データを、各チャンネルについて時間方向にM(<N)個の複数の短時間データに切り出す、短時間データ切出し部、
前記短時間データ切り出し部で切り出された短時間データから時系列相関行列を求めると共に、当該時系列相関行列の逆行列を演算推定する相関行列・逆行列推定部、
前記推定された時系列相関行列の逆行列及び前記切り出された短時間データから、CAPON位相情報を演算するCAPON重みによる位相情報生成部、
を有し、
前記演算されたCAPON位相情報に基づいて、前記物標の距離、方位、相対速度などを検出することを特徴とする、電子走査式レーダ装置。 - 前記相関行列・逆行列推定部は、前記時系列相関行列の逆行列の演算推定を、RLSによる逆行列の逐次的な推定処理で実行する、逆行列演算手段を有する、請求項1記載の電子走査式レーダ装置。
- 前記短時間データ切り出し部は、前記各チャンネルについて時間方向にM(<N)個の複数の短時間データに切り出す際に、その切り出されるデータ量を変えることの出来る切り出しデータ量可変手段を有する、請求項1又は2記載の電子走査式レーダ装置。
- 前記切り出しデータ量可変手段は、高い距離分解能を必要とする場合には、前記切り出されるデータ量を大きく設定し、高い方位分解能を必要とする場合には、前記切り出されるデータ量を小さく設定する、距離/方位切替手段を有する、請求項3項記載の電子走査式レーダ装置。
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